Система телеметрии для центробежных насосов с резервированной погружной частью Российский патент 2017 года по МПК H02H3/05 

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано в погружных телеметрических системах насосных установок для добычи нефти.

Известен способ повышения надежности системы телеметрии при помощи устройства защиты погружной части со встроенным герконовым реле (Патент №2304834, МПК Н02Н 7/08, Н02Н 9/04, 2007), размыкающим цепь при появлении перенапряжения на входе устройства, содержащего также три дросселя, три конденсатора, два резистора, диод и MOSFET транзистор.

Недостатком устройства защиты является невысокая надежность, обусловленная хрупкостью герконового реле и постоянными вибрациями насоса. Все это может привести к его неисправности.

Известен способ повышения надежности системы телеметрии при помощи устройства защиты погружной части со встроенным герконовым реле (Патент №2423768, МПК Н02Н 9/4, 2011), размыкающим цепь при появлении перенапряжения на входе устройства, содержащего также два диода, стабилитрон, два дросселя, пороговый элемент, три резистора, два конденсатора и электронный ключ.

Недостатком устройства защиты является невысокая надежность, обусловленная хрупкостью герконового реле и постоянными вибрациями насоса. Все это может привести к его неисправности.

Известен способ повышения надежности системы телеметрии при помощи устройства для крепления и защиты погружных блоков системы телеметрии (Патент №2578017, МПК G12B 9/02, G01D 11/24, Е21В 47/00, 2016), содержащего корпус и погружной блок системы телеметрии.

Недостатком такого устройства является увеличение массы центробежного насоса и, как следствие, увеличение нагрузки на погружной электродвигатель. Следовательно, погружной электродвигатель будет работать в менее щадящем режиме и более быстро расходовать свой ресурс.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей системы телеметрии за счет применения общего холодного резервирования замещением к ее погружной части.

Поставленная задача достигается системой телеметрии для центробежных насосов, содержащей резервированную погружную часть, состоящую из основного блока и резервного блока, соединенных с переключателем, наземной части, состоящей из источника питания постоянного напряжения положительной полярности, соединенного с первым электронным ключом и источника питания постоянного напряжения отрицательной полярности, соединенного со вторым электронным ключом, при этом первый и второй электронные ключи соединены с блоком управления и обработки данных, а нейтраль связана с переключателем, первым и вторым электронными ключами и блоком управления и обработки данных.

Существо изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображена функциональная схема системы телеметрии для центробежных насосов с резервированной погружной частью.

Система телеметрии для центробежных насосов с резервированной погружной частью содержит (см. чертеж): наземную часть 1, которая состоит из источника питания постоянного напряжения положительной полярности 2, источника питания постоянного напряжения отрицательной полярности 3, первого электронного ключа 4, второго электронного ключа 5 и блока управления и обработки данных 6, нейтраль 7, погружную часть 8, которая состоит из переключателя 9, основного блока 10 и резервного блока 11.

Система телеметрии для центробежных насосов, содержащая резервированную погружную частью, состоящую из основного блока 10 и резервного блока 11, соединенных с переключателем 9, содержащую наземную часть 1, состоящую из источника питания постоянного напряжения работы, насос очень сильно вибрирует. Глубина скважины может достигать нескольких километров, а температура на дне скважины нескольких сотен градусов. Работа в таких экстремальных условиях может приводить к различным отказам погружной части системы телеметрии. Останавливать добычу сырья и вытаскивать насос для проведения ремонта, каждый раз при обнаружении отказов погружной части системы телеметрии экономически не выгодно, т.к. совокупность затрат на проведение таких работ и убытков понесенных из-за простоя оборудования может значительно превысить стоимость нового насоса.

Наземная часть системы телеметрии находится на поверхности скважины и интегрируется в станцию управления электроцентробежного насоса. Условия эксплуатации зависят от климата и места добычи.

Собирается вся система из двух частей согласно приведенной схеме.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить надежность системы телеметрии, а также снизить затраты на спуско-подъемные операции, при выходе из строя погружной части системы телеметрии, за счет резервирования погружной части системы телеметрии.

Использование: в области электротехники. Технический результат: повышение надежности системы телеметрии, а также снижение затрат на спуско-подъемные операции, при выходе из строя погружной части системы телеметрии, за счет резервирования погружной части системы телеметрии. В системе телеметрии для центробежных насосов с резервированной погружной частью, состоящей из основного блока и резервного блока, соединенных с переключателем, содержащей наземную часть, состоящую из источника питания постоянного напряжения положительной полярности, соединенного с первым электронным ключом, и источника питания постоянного напряжения отрицательной полярности, соединенного со вторым электронным ключом, при этом первый и второй электронные ключи соединены с блоком управления и обработки данных, а нейтраль связана с переключателем, первым и вторым электронными ключами и блоком управления и обработки данных. 1 ил.

Система телеметрии для центробежных насосов, содержащая резервированную погружную часть, состоящую из основного блока и резервного блока, соединенных с переключателем, наземную часть, состоящую из источника питания постоянного напряжения положительной полярности, соединенного с первым электронным ключом, и источника питания постоянного напряжения отрицательной полярности, соединенного со вторым электронным ключом, при этом первый и второй электронные ключи соединены с блоком управления и обработки данных, а нейтраль связана с переключателем, первым и вторым электронными ключами и блоком управления и обработки данных.